XPS板外墙保温混凝土无网现浇系统的关键技术

孙土跃

随着对节约能源与保护环境要求的不断提高,建筑围护结构的保温技术也在日益加强,尤其是外墙保温技术得到了长足的发展,并成为我国一项重要的建筑节能技术。目前,在建筑中常使用的外墙保温技术较多,保温材料品种也较多,其中挤塑型聚苯乙烯保温板是近年来发展起来的一种新型保温材料,其表观密度小,导热系数低,抗压及抗拉强度高,不但吸水率低,隔音性能也好,而且尺寸精度高,结构均匀。南阳市南大物资贸易协作中心商住楼工程地下2层,地上31层,结构形式为现浇混凝土剪力墙体系;外墙外保温施工中成功采用了挤塑型聚苯乙烯保温板玻纤网格聚合物砂浆体系。这种技术是成熟的,在外地应用也比较常见,但也容易出现一些问题,比如保温板粘结稳定性、表面出现裂缝、空鼓等现象。笔者根据该工程保温施工中的一些体会,认为要解决保温板粘结强度、表面裂缝、空鼓等质量问题,应着重解决好以下问题。

1 保温板与基层粘结稳定性

与基层墙体牢固结合,是保证外保温层稳定性的基本环节。我们对于现浇混凝土无网聚苯板一次成型复合墙体进行了试验研究,试验结果表明,在混凝土中水泥浆量合适的条件下,直接利用混凝土作为粘结剂来粘贴聚苯板,是完全可能的,只是粘结强度较低。当我们对聚苯板的板面进行拉毛、刷界面剂处理之后,其与混凝土的粘结力进一步提高,其平均粘结强度可以达到0.10 MPa以上。另外每平方米安装6只～10只保温钉进行辅助固定,其与基层墙体牢固结合的稳定性是比较高的。由于挤塑型聚苯板硬度较高且表面光滑不易粘结,应使用具有矩形齿槽的保温板,以提高与混凝土的粘结能力,增加可靠性。如果界面剂、棉层存在疏松、空鼓情况,必须认真清理,以确保保温层与墙体及抗裂砂浆紧密结合。外保温体系应能抵抗下列综合因素作用的影响:即在当地最不利的温度与湿度条件下,承受风力、自重、正常碰撞以及地震等各种内外相结合的荷载,在严酷的条件下保温层仍不致与基层分离、脱落,保持外保温体系的整体稳定性。

2 外保温防火性能

尽管保温层处于外墙外侧,但防火处理仍不容忽视。在采用聚苯板材料作外保温材料时,必须采用有阻燃性能的板材。GB/T 10801-2002绝热用挤塑型聚苯板阻燃登记规定为B2级,要达到B1级比较困难。在火灾发生时,聚苯板外墙外保温体系在高温辐射下很快收缩、溶结,在明火状态下燃烧,聚苯板外墙外保温体系将很快遭到破坏。因此高层建筑需要专门的防火构造处理,每个构造应主要设置在窗口上缘,宽度20 cm左右,可选用保温岩棉板、胶粉聚苯颗粒保温浆料等难燃且导热系数小的材料代替XPS保温板。在每个防火隔断处或门窗口,网布及罩面层砂浆应折转至混凝土墙体处并予固定,以保护聚苯板,避免在着火时蔓延造成较大损失。

3 解决结构施工偏差

由于现浇混凝土时是分层施工,下部的侧压力比上部大,因此每层聚苯板的下部受到的挤压力及压缩变形就比上部大,拆卸外侧模板后,聚苯板回弹时下部比上部大,因此在各层聚苯板相接处容易出现上层聚苯板高出下层聚苯板的台阶,会造成表面平整度差。另外由于现浇混凝土构件表面平整度施工控制困难,工程通高垂直度不易控制,局部偏差可能较大。在外保温工厂施工过程中,还应考虑到结构施工实际上难以避免的偏差,包括施工时的气候、工人的技艺、所用材料等方面存在的偏差。这些偏差应根据工程实际情况,通过精心编制施工方案从组织上和技术上加以克服。

4 增强网的选择

耐碱玻纤网格布作为抗裂保护层的关键增强材料在外墙外保温技术中的应用得以快速发展,一方面它能有效的增加保护层的拉伸强度,另一方面由于能有效分散应力,将原本可以产生的裂缝分散成许多较细裂缝,从而形成抗裂作用。由于保温层的外保护抗裂砂浆为碱性,玻纤网格布的长期耐碱性对抗裂缝就具有了决定性的意义。从耐久性上分析,高耐碱玻纤网格布要比无碱玻纤网格布和中碱玻纤网格布的耐久性好得多,至少能够满足25年的使用要求,因此,在耐碱玻纤网格布增强网的选择上,建议使用高耐碱的网格布。另外玻纤网经向和纬向耐碱拉伸断裂强力均不得小于750 N/50 mm,耐碱拉伸断裂强力保留率均不得小于50%。

5 保护层、面层材料的选择

由于水泥砂浆的强度高、收缩大、柔韧性变形不够,直接作用在保温层外面,耐候性差,容易引起开裂。为解决这一问题,必须采用与外保温系统相配套的专用抗裂砂浆、抗裂砂浆的压折比应小于3。面层应采用柔性腻子、耐老化涂料,且应注意抗裂砂浆、腻子、涂料之间是否匹配。饰面层腻子必须有一定的防水、抗裂、柔性变形能力,涂料不仅要求有一定的柔性,而且要求防水、防裂、透气(水蒸气)、耐久且有相当强度及与保温层相协调的弹性外墙涂料。最外一层比相邻内层材料柔性指标要高,温度变形率也应相互协调。

6 外保温体系的耐候性试验

外保温工程在实际使用中会受到相当大的热应力作用,这种热应力主要表现在保护层上。由于聚苯板的隔热性能比较好,其保护层温度在夏季可高达80℃,冬季温度低至-10℃,夏季持续晴天后突降暴雨所引起的表面温度变化可达50℃之多。这样的温差变化以及受昼夜和季节室外气温的影响,对抗裂砂浆以及腻子、涂料的柔韧性、耐久性提出了相当高的要求。如果构造不合理、材料不相容、材料质量不符合要求的体系都经受不住长期的考验,聚苯板及保护层会产生不可逆收缩变形,造成较为严重的开裂变形。

由于大型耐候性试验与实际工程有着很好的相关性,为了确保外保温体系在规定使用年限内的可靠性,应将大型耐候性试验作为生产企业外保温体系上市前的必做试验。没有通过大型耐候性试验的外保温生产企业,不具备质量承诺资格,质量管理部门不应给予备案,不得进行施工推广。

该工程已经竣工投入使用,经过一个冬季、雨季,并未出现质量问题。这种做法提高了建筑的节能和保温效果,提高了施工速度,保证了施工质量,避免了外墙渗水问题,效果很好,有推广使用的前景。

[1] JGJ 144-2004,外墙外保温工程技术规程[S].

[2] 03J 930-1,住宅建筑构造[S].

[3] DBJ 41/065-2005,河南省民用建筑节能检测及验收技术规程[S].

[4] 周国庆.EPS外墙保温及饰面施工[J].山西建筑,2009,35(2):166-167.